หัวพ่นไฟวัสดุพรุนชนิดเซรามิกซ์โดยใช้น้ำมันดีเซลเป็นเชื้อเพลิง

บทคัดย่อ

การเผาไหม้ของน้ำมันดีเซลในหัวพ่นไฟวัสดุพรุนชนิด เซรามิกซ์ได้ถูกทำการทดลอง เพื่อศึกษากลไกการระเหยของน้ำมันเชื้อเพลิงและพฤติกรรมการเผาไหม้ วัสดุพรุน  เซรามิกซ์จะทำมาจากซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) มีโครงสร้างเป็นแบบรังผึ้งมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเท่ากับ 96 มิลลิเมตร หนา 10 มิลลิเมตร วางซ้อนทับกันเป็นชั้นวัสดุพรุนจำนวน 10 แผ่น โดยทำการศึกษา 2 ค่าความพรุน (e) คือ 0.15 และ 0.22 น้ำมันเชื้อเพลิงจะป้อนเข้าสู่ระบบด้วยการหยดจากด้านบนผ่านชั้นวัสดุพรุน เกิดการระเหยกลายเป็นไอ นำไปสู่การเผาไหม้บริเวณด้านล่างชั้นวัสดุพรุน อุณหภูมิตลอดแนวความยาวของหัวพ่นไฟถูกตรวจวัดและแสดงในรูปโครงสร้างทางอุณหภูมิ ขณะเดียวกันแก๊สไอเสียก็ถูกตรวจวัดที่ตำแหน่งขาออกของระบบด้วยเช่นกัน จากการทดลองพบว่าการนำความร้อนจะมีความสำคัญต่อกลไกการระเหยของน้ำมันดีเซลในชั้นวัสดุพรุนมากกว่าการแผ่รังสี เปลวไฟกรณี e = 0.15 เสถียรปั่นป่วนเกือบเต็มหน้าตัด และให้โครงสร้างทางอุณหภูมิที่กระจายได้กว้างกว่ากรณี e = 0.22 เมื่อค่าอัตราการจ่ายอากาศหมุนวน (Q_A) ลดลงและอัตราการจ่ายเชื้อเพลิง (Q_F) เพิ่มขึ้น โครงสร้างทางอุณหภูมิจะเปลี่ยนจากสามเหลี่ยมเป็นสี่เหลี่ยมคางหมูที่กว้างขึ้น สำหรับปริมาณแก๊สไอเสีย (CO และ NO_X) จะขึ้นอยู่กับอิทธิพลของ Q_F และ e เป็นหลัก ซึ่งมีค่าต่ำอยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้